Se ha puesto mucho esfuerzo en mejorar los interruptores de alimentación (MOSFET e IGBT) para reducir la caída de tensión directa y reducir la energía de apagado. Cuando se conmutan cargas inductivas, las pérdidas de encendido dependen en gran medida del comportamiento de los diodos de rueda libre que lo acompañan y constituyen la mayor parte de la pérdida de potencia total. Los nuevos desarrollos, como los diodos conectados en serie en un solo paquete, pueden mejorar en gran medida ciertos diseños. Este documento utiliza un ejemplo específico de un circuito PFC para mostrar cómo seleccionar el diodo óptimo.
prólogo
En aplicaciones de conmutación dura con cargas inductivas, el diodo de rueda libre provoca pérdidas significativas durante la transición de encendido del interruptor de alimentación. La corrección del factor de potencia en modo no resonante es un ejemplo clásico de este tipo de conmutación inductiva dura. Una topología muy común es la configuración de refuerzo (Figura 1), que utiliza un MOSFET como interruptor de alimentación normal a frecuencias más altas.
La Figura 2 muestra formas de onda ideales de corriente y voltaje durante el apagado del diodo y el encendido del MOSFET. Estas formas de onda también son válidas para diseños de inversores en los que el diodo y el interruptor de alimentación forman parte del tramo de fase. Por lo tanto, los resultados obtenidos en este ejemplo también se pueden utilizar para diseñar variadores de frecuencia, fuentes de alimentación conmutadas, inversores de línea y otras aplicaciones similares.
Una forma conocida de mejorar el rendimiento de un rectificador para un voltaje de bloqueo dado es conectar diodos de bajo voltaje en serie. [1]Esta solución rara vez se usa, ya que puede ser necesario conectar una red amortiguadora RC en paralelo a cada diodo individual para compartir el voltaje de manera uniforme. Una carcasa recientemente desarrollada permite conectar dos o más diodos en serie dentro de un solo paquete. Al hacer coincidir y probar dados para compartir voltaje, los usuarios pueden diseñar estos diodos sin circuitos amortiguadores adicionales. Si una sola matriz o un diodo conectado en serie es una mejor opción, depende de la aplicación y su frecuencia de conmutación.